Equipement pour réaliser un raccordement démontable et transformable entre deux tubes d'une tuyauterie La présente invention concerne un équipement pour réaliser un raccordement démontable et transformable entre deux tubes d'une tuyauterie.
Les dispositifs actuellement connus qui permettent d'introduire sur une tuyauterie industrielle, comme cela est souvent nécessaire de façon temporaire, des acces soires tels que des obturateurs des appareils de mesure, ou des voyants indiquant le sens de circulation du cou rant, ou encore des accessoires servant à filtrer le liquide circulant dans la tuyauterie, sont des dispositifs d'emploi malaisé qui rendent la mise en place de ces accessoires assez compliquée, de remplacement d'un accessoire par un autre nécessitant avec ces dispositifs connus une adaptation de la tuyauterie et impliquant de ce fait des opérations de montage et de démontage longues, fasti dieuses et onéreuses.
L'invention a pour but de remédier à ces inconvé nients .et l'équipement pour réaliser un raccordement démontable et transformable entre deux tubes d'une tuyauterie, qui fait l'objet de cette invention, est carac térisé en ce qu'il comprend au moins deux brides desti nées à être placées en regard l'une de l'autre sur les extrémités à raccorder de ces deux tubes, une série de tirants pour relier les brides et un jeu d'éléments de raccord interchangeables, constituant des accessoires différents à installation de tuyauterie,
et dont chacun présente deux faces terminales logeant des joints d'étan chéité annulaires faisant élastiquement saillie sur ces fa ces, chaque élément étant agencé de façon à pouvoir d'une part être inséré entre les deux dites brides de ma nière telle que ses deux faces terminales viennent chacune en juxtaposition avec une de ces brides, lesdits joints s'appuyant hermétiquement sur celles-ci, et d'autre part, prendre appui, dans un sens perpendiculaire au serrage, contre deux desdits tirants.
De préférence, au moins l'un des tirants destinés à relier entre elles les brides opposées de la tuyauterie est muni d'un dispositif de serrage rapide à commande ma nuelle tel qu'une came à excentrique pourvue d'un levier de manoeuvre.
Une forme d'exécution de l'équipement, avec cer tains types d'éléments de raccords, est représentée à titre d'exemples au dessin annexé.
La fig. 1 est une vue en coupe transversale d'une tuyauterie reliée par un élément de raccord de l'équipe ment, la coupe étant effectuée suivant 1-I de la fig. 2.
La fig. 2 est une vue en- coupe longitudinale suivant 11-II de la fig. 1 du raccord et d'une partie de la tuyau terie.
La fig. 3 est une vue en coupe longitudinale du rac cord, la tuyauterie n'étant pas coupée, les tirants anté rieurs étant supposés retirés et la bride de gauche n'étant pas serrée.
Les fig. 4 à 12 sont des vues en coupe longitudinale d'éléments de raccord présentant des particularités cons tructives distinctes.
La fig. 13 est, à échelle réduite, la vue de face du raccord de la fig. 12, monté entre les brides de fixation. La fig. 14 est, à échelle différente, la coupe axiale d'un raccord monté entre ales brides de fixation et corres pondant à une variante concernant à la fois le raccord et les tirants.
La fig. 15 est une vue en élévation latérale avec cou pes ,partielles d'un raccord tubulaire comportant un dis positif de serrage rapide, le corps étant montré en posi tion desserrée sur la moitié supérieure de la figure et en position serrée sur la moitié inférieure.
La fig. 16 est une coupe partielle suivant XVI-XVI de la fig. 15.
En se reportant aux fig. 1 et 2 on voit les deux tubu lures 1 d'une même tuyauterie entre lesquelles est monté le raccordement de l'équipement. Cet élément comprend en premier lieu des brides 3 de forme sensiblement tra- pézoïdale, fixées par des filetages 2 sur les tubulures 1. Les brides 3 sont disposées en regard l'une de l'autre et sont réunies par des tirants longitudinaux comprenant une paire de tirants inférieurs 4a et une paire de tirants supérieurs 4b. Les extrémités filetées de ces tirants reçoi vent des écrous 5.
Entre les deux brides 3 en regard prend place, de manière amovible, un raccord 6 pris dans une collection de raccords de dimensions compa tibles mais de structure interne différente.
L'écartement intérieur d des tirants 4a est inférieur au diamètre 2R correspondant à la largeur maximale du corps 7 tandis que l'écartement relatif D des tirants 4b est supérieur à la grandeur 2R.
Le dimensionnement des pièces est de plus tel qu'au repos, lorsque le corps tubulaire 7 du raccord 6 vient en appui tangentiel sur les tirants 4a, le canal 8 du corps 7 soit dans l'axe des tubulures 1.
Le corps 7, dans l'exemple particulier représenté, est percé d'un canal axial 8 dans lequel est fixée par sou dage, collage ou tout autre moyen, une cloison 9 sépa rant le canal 8 en deux compartiments étanches, indé pendants l'un de l'autre.
Le corps 7 présente sur ses faces terminales 11 des gorges annulaires 12 dans lesquelles sont logés des joints souples et compressibles 13, d'un type annulaire à sur face extérieure bombée. Les dimensions respectives des gorges 12 et des joints 13 sont .telles qu'au repos ces derniers font très légèrement saillie relativement aux fa ces 11. Par exemple la saillie peut être de 1 à 2 milli- mètres au point de plus grande flèche relativement à la face 11. Dans l'une des chambres telle que 10a débouche d'autre part un conduit radial 15 terminé par un orifice taraudé 16.
Dans cette version la cloison 9 est destinée à assurer une séparation absolue entre les deux éléments 1 de la tuyauterie. Le conduit radial 15 et l'orifice taraudé 16 peuvent permettre le montage amovible d'un instrument de mesure tel que thermomètre ou manomètre ou encore d'une conduite en dérivation venant se brancher sur l'orifice 16 ou enfin on peut prévoir :simplement la pose d'un bouchon fileté, vissé dans ledit orifice et qui assure la fermeture étanche du corps 7.
On comprend qu'en raison de l'écartement D des tirants 4b, il soit possible une fois que les écrous 5 sont desserrés et que les brides 3 sont légèrement écartées l'une de l'autre, comme le montre la fig. 2 pour la bride de gauche, d'entrer ou de sortir à volonté le raccord 6. Si la conduite est horizontale comme dans le cas de l'exemple figuré, il n'est même pas nécessaire pour main tenir le raccord 6 que les brides 3 soient serrées l'une contre l'autre. Ce raccord est simplement posé sur les tirants 4a et prend directement appui sur eux.
La structure prévue permet ainsi de monter et de déposer très aisément le raccord. Les opérations peuvent être effectuées sans nécessité d'enlever aucun des tirants. Pour assurer l'étanchéité, il suffit de visser les écrous 5 de manière à rapprocher les brides 3 qui compriment les joints 13 jusqu'à ce que les brides viennent pratiquement en appui contre les faces terminales 11 du corps 7.
La collection des raccords 6 est de préférence prévue pour couvrir les fonctions les plus variées, comme on va le voir. Néanmoins ces raccords sont tous interchangea bles sans nécessiter de démonter les tirants ni les brides de la tuyauterie.
Dans la réalisation de la fig. 3, le raccord 6A mis en place joue le rôle habituel d'organe tubulaire de liai- son entre les deux éléments de la tuyauterie pour per mettre la circulation du liquide, la cloison 9 étant ici supprimée. Par contre ce raccord porte dans l'orifice taraudé<B>16</B> la monture filetée 22 de l'instrument de me sure 21 dont on a schématisé en 23 l'aiguille indicatrice.
L'instrument 21 peut être par exemple un thermomètre ou un manomètre ou tout autre appareil de mesure en relation avec le fluide circulant dans la tuyauterie.
La collection comporte avantageusement un raccord tel que celui montré en 6B à la fig. 4 et qui permet le montage d'un manomètre différentiel non figuré. Dans ce cas le corps 7 du raccord 63 comporte dans son canal intérieur 8 un diaphragme 31 maintenu par une bague 32 qui .porte un joint souple 33 en légère saillie relati vement à la face terminale 11 du corps. Le diaphragme 31 est :percé d'un :trou 34 de plus faible section que le canal 8. Dans le corps 7 sont pratiqués deux conduits radiaux 35, 36 débouchant respectivement en amont et en aval du diaphragme 31.
Pour permettre la communi cation du conduit 35 avec ce canal, la bague 32 est per cée d'un orifice 37. On peut monter dans les parties .ter minales taraudées des conduits 35, 36 des tubulures aboutissant respectivement aux entrées haute et basse pression du manomètre différentiel.
Un troisième type de raccord 6C (fig. 5) est creusé suivant une chambre intérieure 41 dans laquelle pénètre une crépine de filtre 42 montée de manière amovible dans le raccord 6C. A cette fin elle présente sur son pourtour un rebord 43 qui prend appui sur une collerette 44 du raccord 6C. Le rebord 43 porte un joint 45 en légère saillie relativement à la face terminale du raccord et assure, lorsqu'il est comprimé par la bride 3 située en regard, le maintien rigide de la crépine 42.
Entre les deux brides 3 de la tuyauterie, on peut en core placer des raccords de diverse nature.
Un quatrième type de raccord 6D (fig. 6) est réalisé en matière transparente, par exemple en verre dénommé Pyrex. La structure cylindrique de ce raccord est la même que précédemment. En particulier, dans les gor ges annulaires 12 prennent place des joints 46. Ces der niers sont bombés sur leur face externe et ils présentent :sur leur face interne destinée à venir en appui sur le fond de la gorge 12 un ensemble de stries 47.
Lorsque le joint est comprimé dans la gorge 12 sa face bombée est légèrement en saillie relativement à la face terminale 11 du raccord mais les stries 47 comprimées assurent une plus grande élasticité aux joints 46, évitant ainsi des pressions pouvant entraîner l'éclatement de la gorge 12.
Le raccord 6D permet de contrôler visuellement la circulation du liquide à l'intérieur du raccord ou l'as pect de ce liquide.
Dans le cas où le fluide contenu dans la tuyauterie est entièrement transparent ou bien lorsqu'il est constitué par @ un gaz ou une vapeur et qu'on désire néanmoins apprécier la circulation de ce liquide, on doit utiliser un raccord du genre représenté aux fig. 7 ou 8.
Dans la version de la fig. 7 le raccord 6E est en verre ou en une matière plastique transparente, inatta quable par le fluide pouvant circuler dans -la tuyauterie.
Pour contrôler l'existence d'un mouvement de fluide à l'intérieur de la tuyauterie, il est prévu de loger dans le raccord 6E une bille 49 par exemple en matière plas tique traversée par un lien souple 50. Ces organes :sont de préférence réalisés en une matière résistant aux acides par exemple en polytétrafluoréthylène. Le corps 7 du raccord présente une saillie 51 dans laquelle est pratiqué un taraudage 52. Au fond de ce dernier est logée une rondelle 53 percée d'un trou qui permet le passage de deux brins du lien 50.
Celui-ci est terminé par un noeud 54 et l'ensemble est coiffé par .une vis 55 présentant à son intérieur un logement 55a pour le noeud 54. La vis 55 fait office de presse-étoupe avec la rondelle 53. En l'absence de circulation de fluide, la bille 49 repose sur le canal 8. En cas de circulation, elle est déplacée dans le sens du courant. On peut ainsi contrôler aisément le mouvement du fluide. Bien entendu la densité de la bille 49 doit être adaptée à la nature, à la densité et à la vitesse du fluide traversant le raccord : densité légère ment plus forte et diamètre plus faible pour un liquide que pour un gaz.
Dans le cas où le sens de circulation du fluide est connu d'avance, le raccord 6E est avantageusement rem placé par le raccord 6F de la fi-. 8. Celui-ci comporte un canal intérieur présentant deux parties de diamètres légèrement différents 56, 57. Dans la partie de plus grand diamètre 57 est entrée à force une roue à rayons 58. La roue 58 présente une jante 59 qui est amenée en butée contre 60 ménagé entre les canaux 56 et 57. Le moyeu 51 de la roue sert à attacher un lien 62 qui à une extrémité est terminé par un noeud 63 et à l'autre .par une bille 64, par exemple en polytétrafluor- éthylène.
Si un courant s'établit, la bille 64 se place en 64a au centre de la conduite.
La collection des raccords comporte encore avanta geusement une unité du genre 6G des fig. 9 et 10 conte nant un clapet de retenue à soupape. La soupape 70 comporte .une tige 71 et un clapet 80 sur lequel est fixé un joint 81. La tige 71 coulisse dans un manchon 72 porté par trois pattes minces radiales 73 en appui sur un épaulement 77 du corps 7. Les branches 73 sont en appui sur le canal 76 du corps 7 et calées par une bague 78 enfilée dans le canal 76 et qui présente, à cet effet, du côté de l'épaulement 77, trois échancrures 79 dans les quelles sont logées les extrémités des pattes 73.
Lorsque le raccord 6 est serré entre les brides des tuyauteries dans la position d'utilisation, la bague 78 et les pattes 73 sont bloquées dans leurs logements respec tifs et le manchon 72 est maintenu en place.
Un ressort 83 prenant appui d'une part sur le man chon 72 et d'autre part sur le clapet 80 tend à appliquer le joint 81 sur un siège annulaire en relief 82 disposé autour d'un orifice 74 qui communique avec la tuyau terie 1 non figurée, une fois que le raccord 6G est mis en place entre les brides 3.
Le raccord 6G d'un assemblage très facile, ne laisse passer le fluide que dans un seul sens.
Si on utilise un ressort 83 calibré, on peut réaliser ainsi une soupape tarée. La facilité de démontage du raccord et de la soupape permet, si on le désire, d'échan ger très aisément le ressort pour modifier le tarage de la soupape.
Dans la variante de la fig. 11, le clapet de retenue du raccord 6H comprend une bille 84, déplaçable axiale ment entre un siège annulaire 85, logé dans l'alésage 75 du corps 7 au voisinage de l'une de ses extrémités, et une butée 86. Le siège 85 est par exemple constitué par une bague en polytétrafluoréthylène. Dans l'exemple dé crit, la butée 86 est réalisée au moyen de doigts longitu dinaux 87 découpés dans une bague 88 enfilée dans l'alésage 75.
Les doigts 87 sont recourbés vers l'intérieur du corps 7 à leurs extrémités libres de telle sorte que leurs pointes soient inscrites dans un cercle de diamètre notablement inférieur au diamètre de la bille. Le réglage des doigts 87 permet d'assurer le centrage de la bille sur son siège.
La collection des raccords comporte encore avanta geusement des raccords doubles tels que 6J (fig. 12 et 13). Ce raccord comporte deux corps distincts et inter changeables 7a et 7b, présentant des structures différen tes et rendus solidaires par une tige de liaison 89. Dans l'exemple représenté, le corps 7a présente un canal 90 pour le passage du fluide et le corps 7b comporte un voile obturateur 91. On peut donc ainsi mettre à volonté l'un ou l'autre des corps 7a ou 7b en service entre les brides 3 de la conduite, et l'on peut reconnaître aisé ment la structure de la partie qui est en service puisque l'autre partie est visible au-delà des brides.
Bien entendu les structures intérieures des corps 7a et 7b peuvent être différentes de celles prévues ci-dessus, chacun de ces corps pouvant présenter l'une quelconque des structures précédentes.
Suivant un autre perfectionnement (fig. 14), les tirants de serrage 4 du corps 7 du raccord 6 présentent chacun une saillie 92, de longueur e1, légèrement supérieure à l'épaisseur es du corps 7, et légèrement inférieure à la distance E comprise entre les sommets des joints 13 du corps 7 lorsque ceux-ci sont au repos.
On voit aisément que lors du serrage des tirants 4, les saillies 92 placées à une distance convenable sur les tirants, forment butées dans le rapprochement des bri des 3, limitant ainsi l'écrasement des joints d'étanchéité 13 ménagés entre le corps 7 et les brides 3.
Dans l'exemple représenté, le raccord 6K comporte un corps 7 de faible épaisseur et constitue un simple joint entre les brides 3.
Suivant un autre perfectionnement, le corps 7 du raccord 6K est muni d'une tige de manipulation 93, dé passant le bord des brides, et dont l'extrémité libre peut être aménagée pour faciliter les manipulations, en cons tituant une poignée ou un crochet (non figuré au dessin).
Ce dispositif est avantageux dans le cas où les rac cords sont de faible épaisseur et seraient difficiles à saisir. Dans une variante, le raccord est agencé de telle sorte que du côté opposé aux filetages 97, les tirants 4 comportent un dispositif de serrage rapide à commande manuelle. Ce dispositif comprend, dans l'exemple décrit, une came 94 présentant un contour arrondi en appui sur la face en regard de la bride 3 intéressée (fig. 15).
La came 94 présente une fente médiane 99 dans la quelle est logée l'extrémité aplatie 100 du tirant 4, la liaison entre les pièces 94 et 100 étant assurée par un axe 96 placé en position excentrique relativement au bord arrondi 98 de la came 94. L'extrémité amincie 100 traverse la bride 3 au travers d'un trou 101 prévu à cet effet et permettant la mise en place ou l'enlèvement du tirant 4.
, La came 94 est solidaire d'un -levier coudé 95 cons tituant une poignée de manoeuvre. La came 94 et le levier coudé 95 sont disposés de façon que lorsque la poignée du levier 95 est parallèle à l'axe A-A, l'axe 96 est le plus éloigné du point de contact entre la came 94 et la bride 3 (position de serrage maximum montrée sur la partie inférieure de la fig. 15).
Inversement, lorsque la poignée du levier 95 est pla cée orthogonalement à l'axe A-A, la distance entre l'axe 96 et le bord de l'excentrique 94 est la plus faible (posi tion de desserrage montrée à la partie supérieure de la fig. 15). . On comprend, dans ces conditions, qu'en relevant les leviers 95, on desserre les brides 3 alors qu'en les abaissant, on maintient ces brides plaquées contre le corps 7. En appuyant plus ou moins sur les ;leviers 95, on peut régler la force de serrage.
Lorsque les poignées sont parallèles à l'axe A-A, la force de serrage des brides peut être considérable. La manoeuvre d'échange stan dard d'un raccord pour le remplacer par un raccord ayant une autre fonction est donc très rapide.
Bien entendu, d'autres dispositifs de serrage rapide pourraient être prévus à l'extrémité des tirants 4 sans sortir du cadre présent.
Il est évident que le dispositif en question n'est pas limité aux réalisations particulières qui viennent d'être décrites et qu'on peut apporter au raccord divers amé nagements intérieurs. Ainsi dans les versions de ce rac cord qui comportent un conduit radial, ce dernier peut servir au montage d'un robinet ou d'un dispositif de soutirage ou encore d'une tuyauterie destinée à amener dans la conduite un autre fluide sous pression (liquide ou gaz) ce qui permet le cas échéant d'effectuer des injec tions ou des mélanges.
Dans tous les cas le remplacement d'un raccord .par un raccord différent de la collection est réalisé très aisé ment, sans nécessité de démonter les tirants de fixation.
De même, sans sortir du cadre présent, on pourrait prévoir sur les tirants des épaulements ou des bagues de longueur un peu plus faible que celle des, raccords pour permettre un serrage des deux éléments de la tuyau terie même en cas de démontage du raccord.
On peut encore généraliser le montage des fig. 12 et 13 et réaliser un raccord comportant par exemple trois corps différents, disposés en triangle et assurant des fonctions différentes.